Autonomous Inspection Robot for 110kV Transmission Lines: Design and Implementation of a Three-Arm Suspended System د 110kV کابلونو لپاره خودکار جاسوس روبوت: د سه بړني ونډونل سیستم جوړول او پلي کول

Abstract

دا پیښه د ۱۱۰ کیلوولټی ترکې لاینونو لپاره یو خودکار جوړښت روبوت ته وړاندې کوي چې د دستي جوړښت او هوایي سره د لوی ولټی ترکې لاینونو جوړښت د نورو محدودیتونو حل کوي. دا روبوت د یو نوین سه-بازو لاندې مکانيکي ساختار سره، د خودکار ګډول، موانج بیرته برخې، آنلاین انرژي هڅول او ملتی غیرت څېرول شامل دي. دا د لاین جوړښت د خودکار او ذهنی شوي کولو اهداف لرونکي، د شبکې چالنې او نگهداري چارواکۍ او د هزینې کم کولو لپاره ترلاسه کوي.

I. پروژه د پیچلو او اهداف

۱.۱ پیچلو: د سنتيکي جوړښت میتودونو چالنې

د لوی ولټی ترکې لاینونه د باهوړې محیط سره پرتله کیدی شي او د مکانيکي تنش، الکترونيکي فلاش او مواد د زیانونو له لارې د چاپېدل، د ګډول او د مواد د زیانونو له لارې د منظم جوړښت احتیاج لري. د موجود میتودونه د ځانګړي بوتلنو سره رامنځته کیدی شي:

• د دستي جوړښت: د کار ډیری، ناکاره، د چاپېدل ډیره، او د هوایي او د ټولنه پرمختګه پرته محدود شوي.
• د درونو هوایي سره جوړښت: د عملې ډیره هزینه، محدوده توانایي، د هوایي فضایي کنترول او ناپایدار هوایي تاثیرات، او د نږدې د چاپېدل څخه د ګډول د چاپېدل یو مشکل.

۱.۲ اهداف: د ذهنی جوړښت یو جایگزين

دا پروژه د ۱۱۰ کیلوولټی لوی ولټی ترکې لاینونو لپاره یو خودکار جوړښت روبوت توسعه کولو اهداف لري کوم چې د دستي کار پریکړه کوي. د اصلي اهداف شامل دي:

• کارکوونکي خودکاری: د لاین پر خودکار ګډول او دقیق موانج بیرته برخې (مثلاً د دندې دامپر او کلیپونو پرې ګډول).
• ذهنی تشخیص: د تصویري او اینفرا ریډ سنسرز ترکیب کول ترڅو د چاپېدل چاپېدل او نورو معمولي غیرتونو خودکار تشخیص او تشخیص کړي.
• انرژي خودکافي: د غیرتماسي القائی انرژي هڅول تکنالوژي استعمال کول ترڅو د اوږدې مسافت جوړښت لپاره خودکار هڅول کړي.
• ماکسيمم کارکوونکي: د جوړښت کارکوونکي او د دېټا د دقیقیت ډیره بیا کړي، د عملې هزینه او د چاپېدل چاپېدل کم کړي.

II. د اصلي فنی حلول

۲.۱ نوین مکانيکي ساختار د طرح: د بالې متحرکي او پایداری

• کلی ساختار: د سه-بازو لاندې تنظیم کارول کوم چې د څو قسمونو د مجزا او د چرخ-بازو مرکب مکانيکي مزایا ترکیب کوي، د چرخ ګډول د کارکوونکي او د دودنی ګډول د پایداری ترکیب کوي. کلی وزن تقریباً ۲۹ کیلوګرام دی.
• مهمه کمپوننټونه:
• مرنګه بازو: د پرانی او پایانی بازو د دوی څلور-بار لینک مکانيکي سره، د ټول ۱۶ موتورونو لخوا د چرخه کارول، د مستقل یا همکاری چرخه کارول توانایي او د مفصل د سختی-مرنګی ترکیب کول توانایي ترڅو پر چپې لاین شرایطو تطبیق کړي.
• ډرايټ یونیټ: د لوی توان د سويس ماکسون DC موتورونو او د مرکزي جدایی چرخونو استعمال کول، د قوي موانج بیرته برخې توانایي (د دندې دامپر پرې ګډول) او د چرخه کارول (معمولی ۶۰ درجه، د بریښنا ۸۰ درجه).
• بریښنا یونیټ: د سپیرو-کرنک سلایډر خودکار بندول مکانيکي سره د چرخه کارول یا موانج بیرته برخې پرته د غیرمتوقع چاپېدل یا چاپېدل څخه پرته وړاندې کړي.
• کینماتیک وړاندیز: د CCD تکراری الګوریتم پر مبنی د معکوس کینماتیک تحلیل؛ د سمولونو د نتیجه کولو پر ۷ تکرارو ترمنځ د روبوت د پر چپې موانج بیرته برخې او د ۴۵ درجه چرخه کارول توانایي تصدیق کړي.

۲.۲ د سلسله واره ذهنی کنټرول نظام: د خودکاری او دورنی کنټرول پر سره

• نظام ساختار: د سه لایه سلسله واره کنټرول ساختار (بالایی زمیني مينجمنټ لایه، میانی روبوت برنامه لایه، پایانی اجرا لایه)، د PC/104 صنعتي کمپیوټر او ATmega128AU میکروکنټرولر پر مبنی د وختي وخت د قرارداد او اجرا کول.
• د هیبرید کنټرول ستراتیژی:
• خودکار مود: د پیښې د پیښې د عالمتی دیټابیس پر مبنی د پیښې د پیښې د خط پلان کول، د وختي وخت د سنسر فیدبک سره د خودکار ګډول او موانج بیرته برخې.
• دورنی کنټرول مود: د ډیره چپې محیطونو کې، زمیني اپراتورونه د مفصل لپاره د نرمې کنټرول یا د مکرو کماندونونو پر مبنی دورنی ورکول کولی شي، د روبوت پر مبنی د HD ویدیو (۲۵-۳۰ Hz) د پیښې پر مبنی.
• کارکوونکي میټریکس: د یوې جوړښت مسافت ≥ ۲ کیلومتر، د متوسط سرعت ≥ ۰.۹ متر/ساعت، د تصویر ترسیم مسافت ≥ ۲ کیلومتر.

۲.۳ آنلاین القائی انرژي هڅول او ذهنی انرژي مینیجنټ: بی حد توانایي

• انرژي هڅول مبدا: د دوی د کرنل کرنل د استعمال کول ترڅو د لوی ولټی ترکې د مغناطيسي فیلد پر مبنی انرژي هڅول کړي. د CT کرنل د لوی پروزه د فولادی نانو کریستالی آلایې سره؛ د بهترین طرح ترڅو د کم شروع کړن ۳۲ A پر مبنی.
• انرژي نظام: د پایداره د ریکټیفایډ ولټی؛ د پایداره د ریکټیفایډ ولټی؛ د پایداره د ریکټیفایډ ولټی؛ د پایداره د ریکټیفایډ ولټی؛ د پایداره د ریکټیفایډ ولټی.

۲.۴ د ماشین بینی موانج تشخیص: دقیق ناوبری

• تشخیص اهداف: د کلی موانجونو د مثال د دندې دامپر، د مستقيمي جامپر دامپر او د چرخه کارول دامپر د دقیق تشخیص.
• الګوریتم فلو:
• موقعيت: د کوچني بلاک د گریسکیل تحلیل پر مبنی د کلی موقعيت، د لاین د دقت د هیستوگرام د برابری او د ترمه څخه د تقسیم.
• ویژگی استخراج: د مورفولوژيکي عمليات پر مبنی د موانجونو د خطوط استخراج، د چپ/راښکونه د لبه د چرخه کارول د ویژگی.
• تشخیص: د بیشترین ممبرشيپ اصول پر مبنی د فازي پټرن تشخیص الګوریتم د سریع او دقیق موانجونو د نوع تشخیص.
• کارکوونکي: د یوې تصویر پروسس کول د وخت ≈ ۱۰۸ میلی ثانیه؛ د معمولي موانجونو د بیا تشخیص، د موانجونو د بیرته برخې د قرارداد د وختي وخت د داخلی.

۲.۵ د چاپېدل د ذهنی تشخیص: دقیق غیرت هشدار

• تشخیص مبدا: د چاپېدل د چاپېدل د مقاومت او د ډګر شوی د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د چاپېدل د......